JPS61174590A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPS61174590A
JPS61174590A JP60015006A JP1500685A JPS61174590A JP S61174590 A JPS61174590 A JP S61174590A JP 60015006 A JP60015006 A JP 60015006A JP 1500685 A JP1500685 A JP 1500685A JP S61174590 A JPS61174590 A JP S61174590A
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liquid crystal
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silicon
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鈴木 光弥
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液晶と液晶駆動用電極の各画素ごとに、液
晶と直列にリンをドープし次シリコン醗化膜、シリコン
チッ化膜を非線形抵抗素子として形成し友液晶表示装置
に関する。
〔発明の概要〕
この発明は、液晶と液晶駆動用電極の各画素ごとに液晶
と直列に非線形抵抗素子を接続したドツトマトリクス液
晶表示装置において、リンをドーグしたシリコン酸化膜
、ま几はリンをドープし交シリコン窒化膜、ま几はリン
全ドープしたシリコン酸化窒化膜であり、かつ原子組成
比0 / 131 =x *N/5i=yがそnぞれ(
L1≦2≦1.9,0.1≦、≦1.3である膜を非線
形抵抗膜として用いることによシ、駆動電圧全低下させ
、表示むら、クロストークを減少させ、画素欠陥発生率
を減少させ、製造歩留りを同上させるようにし次もので
ある。
〔従来技術〕
小型、軽量、低消費電力の表示装置として液晶表示装置
が実用化されてき友。近年この攬の表示装置の表示情報
量増大化を計る目的で、ZnOバリスターや金属−絶縁
膜−金属構造からなるMIM型非線形抵抗素子による液
晶表示装置が研究されてき友。本発明は上記従来例とは
異なシ、非線形素子として、導体−半導電性絶縁膜(以
後SCエ−−−−−°Sem1 conauct1ve
工n5ulatorと記す〕−導体からなる新規液晶表
示装置である。
〔発明が解決しようとする問題点〕 第2図は非線形抵抗素子を用いt従来から仰らfL几液
晶ドツトマトリクス表示パネルのX−Yマトリクスパネ
ル回路図である。第2図の21は行電極群、22は列電
極群であり、通常おのおの2200本から1000本形
成する。X電極とY電極の又互恵には、液晶23と非線
形抵抗素子24が形成さnる。この種の液晶駆動はマル
チプレックス駆動とよばれる方式で行なわる。第3図は
801膜を便つ九この種の液晶表示装置の縦断面図を示
し、導体−日Cニー導体構造からなる非線形抵抗膜を使
った一画素について示す。第3図の31.52はそれぞ
れ上下透明基板、33は液晶層、34は透明導電膜、で
あシX電極群、37はメタル電極であすyll極群を形
成し、36は非線形抵抗膜Sar、3sは透明導電膜で
ある。第4図は従来の一画素の等価回路図であり、QL
O・・・液晶の容量、RLO・・・液晶の抵抗、CI 
・・・非線形抵抗膜の容量、RX ・・・非線形抵抗膜
の抵抗をそnぞれ示し、抵抗RX は電圧に対して非線
形性を有する。
この種のパネルは通常号〜メバイアス駆動法とよばれる
方法で駆動するが、このとき、上記液晶の抵抗RLσ、
液晶の容量QLO,非線形抵抗素子RZ。
非線形抵抗素子の容量01 に制約条件が発生する。
すなわち、CLa/(3x  比は2以上のできるだけ
大きいこと、W;4図のAB間に印加さnる電圧VOP
に対して、およそRLo / 100 (Rr (Vo
p) (100RLOであること、R1は電圧に対して
できるだけ急峻に変化すること、駆動電圧を低下させる
定めにはRX は低電圧で急峻に変化することである。
ま次第3図のメタル電極37と画素電極35の重シ部分
にSCI膜36が存在するが、この部分でのショート、
メタルを極37のエツジ断差部のブレークダウンが発生
しやすく、製造コストが高くなつto 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、非線形抵抗膜であるse工膜として、リン全
ドープし几シリコン酸化膜またにシリコンチッ化膜を用
いることによシ、抵抗値が、リンをドープしないscx
giiに対して2ケタ以下の抵抗値であシしかも非線形
性が大きいaCX膜を作成し次。
〔作 用〕
前述のごとく、本発明はリント−1のaa工膜使用によ
シ、重なり部分のsar膜厚が、1000スから1μm
の厚さで形成することにより、容量QZが従来の1/1
0以下とすることができる。そのために、駆動電圧Vo
p?低下させることができると同時に、1画素の表示状
態が、他の画素の表示状態力島らの影響を無くすること
がでる。さらに、SCC腹膜膜厚が厚い友めにダストに
よるショート、電極エツジ部のブレークダウンを減少さ
せることができる。
〔実施例〕
次に本発明による液晶表示装置について、実施例にもと
づいて詳細に説明する。第1図(a)は不発明によるリ
ンドープBO工膜を用いた液晶表示装置の下側基板の斜
視図である。基板1はガラス、電極2は、金属クロム電
極であり、スパッターによって膜厚約1000^をパタ
ーニングし、電極巾約50μmで500本形成しX電極
群とした。
第1図(a)の3は、MB工膜であり、プラズマCVD
法によシ、シランガスとホスフィンガスと亜酸化窒素ガ
スによって、基板温度300℃で約15μmの厚さに形
成した。第1図(a)の4は画素透明電極であり、スパ
ッターによってインジウムスズ酸化膜(xTo)2約5
ooX形成し、次にバターニングを行って、500μm
×800μmの画素電極を形成した。第1図(a)では
省略し几が、この上に液晶層、Y電極を形成し友上側基
板が構成される。第1図(a)の部分5に非線形抵抗素
子が形成されておシ、構造は、金属電極0v−8C工膜
−透明導電電極構造である。第1図(b)は、第1図(
a)の5のBCI膜を使った非線形抵抗素子の抵抗対電
圧特性含水すグラフであり、第1図(b)のグラフAが
、リンをドープした本発明によるSOX膜の特性、グラ
フBがリン全ドープしない通常のSCC層膜膜厚100
0Aの抵抗対電圧特性である。80工膜°のリンのドー
プ量は、プラズマCVDにおけるシランガスとホスフィ
ンガスの流量比で決定され、本発明においては流量比0
.1%〜1%で作成した。
第1図(句より明らかに、リン全ドープしたSa工膜は
ドープしない8C工膜よりも抵抗値が下シ、非線形性が
同上していることがわかる。第1図(c)は本発明によ
るSCC層膜電流対電圧特性を示すグラフであり、第1
図(C)のグラフAがリンをドープし72sc工膜、グ
ラフBがト°−プしないSCC層膜ある。非線形抵抗素
子を用いた液晶表示装置において、液晶層に対して直流
電圧が印加されると液晶と電極間で電気化学的な反応が
起き、急速に液晶が劣化し寿命を短くする。こfLヲ防
止する友めに、非線形抵抗素子は印加電圧の極性に対し
て対称な電流電圧特性が必要である。本発明のリンをド
ープしたSCC層膜、リン全ドープしない場合でも同様
であるが、Cv−8CI−工TOの非対称な構造である
にもかかわらず、電気的な特性はすぐf1次対称性金有
する。このことは、SCC層膜非線形性はショットキー
電流ではないことが理解できる。第1図(1)) 、 
(0)より、8C工膜の抵抗値が、リン全ドープするこ
とによシ低下し、さらに非線形性が同上する。そのため
に、基本的に電荷注入容量保持動作である本方式表示装
置においては非線形素子の抵抗値が低下することは液晶
パネル駆動の電圧を下げることを意味する。第1図(a
)の構造で、リンをドープ量fl−8CI膜を用いて下
1lllx′wL極群と上側Y電極群をそnぞれ500
ライン形成し、駆動電圧10〜15ポルト、1Aバイア
ス電圧平均化法によるマルチプレックス駆動を行つ九と
ころ、コントラスト比10:1以上、クロストーク、表
示状態によって影響をうけやすい表示むらが全くない良
好な表示状態を示した。また非線形抵抗素子のショート
、およびブレークダウンによる画素欠陥発生yIAは従
来の1/10 以下に減少した。
なお、本発明による80I膜は、第1図(d)で示し几
ように、表示画面全面に設けている。これはSOX膜が
透明の場合である。本発明者の実験結果によれば、酸化
膜の場合にシランガスと亜酸化窒素ガスの流量比′li
t:fえて、8ON膜中のシリコンと酸素の原子組成比
0/5i=x″i[15以上、窒化膜の場合は、シラン
ガスとアンモニアガスまた扛窒素ガスの流量比を変え、
SCC腹膜中シリコンと窒素の原子組成比N / B 
i = yを16以上とすることによシ、SCC層膜光
学的バンドギャップが2.5eV以上となシ、町視元領
域において透明となる。xくα5.、(0,6の場合は
、第1図(、)の非線形抵抗素子部5のみ5ax2残し
、他の画素部はフォトエツチングによって画素電極4′
ft形成する前に選択エッチを行って除去すれば良い。
シリコン酸化チッ化膜の場合も同様である。
ま几プラズマCvD法によって作成した本発明によるリ
ンドープSa工膜中には、波数21003″ふきんに赤
外吸収ドープがみられ、膜中に5i−Hボンドが存在し
、濃度は約10”/ef11  混入している。
不発明の実施例においてSa工脱膜作成法プラズマOV
D法によって行つ次が、こnを同様のガスを用いて、O
VD法、スパッター法、光OVD法によって製膜するこ
とができる。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように不発明によるリンをドープしたシ
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜、シリコン酸化窒化
膜は、膜厚(L5μmで従来以下の抵抗値含水し、しか
も非線形係数が大きく、その九めにat、olax  
沈金従来の5倍以上とることができ、その結果駆動電圧
が低下し、クロストーク、表示むらが減少し、さらに、
sar膜厚が(L5μmと厚いために非線形抵抗素子部
のショートが減少し製造歩留シが同上し、製造コストが
大巾に低下するという丁ぐれた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(tL)は不発明による液晶表示装置の一実施例
であり、下側基板の電極構造を示す斜視図、第1図(b
)は、本発明による液晶表示装置の、リンをドーグした
Sa工膜とドープしないSCC腹膜抵抗対電圧特性を示
すグラフ、第1図(0)は本発明による液晶表示装置の
、リンをドーズしたSaI膜とドープしないSCC腹膜
電流対電圧特性含水すグラフ、第2図は従来から知られ
た非線形抵抗素子を用い友液晶ドツトマトリクスパネル
の向路図、第3図は非線形抵抗素子としてSCC腹膜用
いた液晶パネルの縦断面図、第4図は従来の非線抵抗素
子を用いたときの旨画素の等価回路図をそれぞれ示す。 下側基板・・・1,32  上側基板・・・31電極°
”・2,37    画素電極・・・4.35上側透明
電極・・・34  液晶・・・33BO工膜・・・3,
36 以   上 出願人 セイコー電子工業株式会社 弔l凶(C) 従来の41轍形お4し1シと用いrc        
 S CIと1史書Lk東晶長示炭晶炙示便1の回路口
          装置の町命図第2図      
第3図 CLCCt 従来の一&素の回路口 第4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2枚の対向する基板、該基板間に挾持された液晶
    層、液晶駆動用電極、少なくとも一方の基板の各画素の
    液晶と液晶駆動用電極間に設けた非線形抵抗膜などから
    なる液晶表示装置において、前記非線形抵抗膜を構成す
    る原子は、少くなくともシリコン、酸素、リンからなる
    シリコン酸化膜であり、前記シリコンと酸素の原子組成
    比O/Si=xは、0.1≦x≦1.9であることを特
    徴とする液晶表示装置。
  2. (2)非線形抵抗膜を構成する原子は、すくなくともシ
    リコン、チッ素、リンからなるシリコンチッ化膜であり
    、前記シリコンとチッ素の原子組成比N/Si=yは、
    0.1≦y≦1.5であることを特徴とする特許請求範
    囲第1項記載の液晶表示装置。
  3. (3)非線形抵抗膜を構成する原子は、すくなくとも、
    シリコン、酸素、チッ素、リンからなるシリコン酸化チ
    ッ化膜であることを特徴とする特許請求範囲第1項記載
    の液晶表示装置。
  4. (4)非線形抵抗膜は、すくなくとも水素を含有するこ
    とを特徴とする特許請求範囲第1項から第3項までいず
    れか記載の液晶表示装置。
JP60015006A 1985-01-29 1985-01-29 液晶表示装置 Granted JPS61174590A (ja)

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JPH0574829B2 JPH0574829B2 (ja) 1993-10-19

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6562689B1 (en) 2000-04-14 2003-05-13 Micron Technology, Inc. Non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6562689B1 (en) 2000-04-14 2003-05-13 Micron Technology, Inc. Non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors
US6576978B2 (en) * 2000-04-14 2003-06-10 Micron Technology, Inc. Use of non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors

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